我国环境质量的实证分析

刘珉慧，张辉，张姝

(中国传媒大学 数据科学与智能媒体学院，北京 100024)

1 引言

随着经济、工业、科技的不断发展，全球环境问题也日渐严重，温室效应加剧、森林面积减少、海洋污染严重、野生动物灭绝等均是环境污染带来的负面影响。

我国改革开放后，在追求经济飞速发展与科技进步的同时，也忽略了环境污染问题，环境危机意识不够，现下大气污染、水污染以及垃圾处理问题已位于我国现下环境问题之首，严重影响了生活质量与生活体验，为此，我国先后出台各项环境保护相关政策，提出环境保护理念，呼吁群众重视环境健康。

《中华人民共和国环境保护法》于1989年正式颁布实施，开始在法律约束下调整环境相关的社会关系。二十一世纪，2015年绿色发展作为五大发展理念之一在十八届五中全会上被提出，2017年环境污染治理投资总额已达到9538.95亿元，占GDP比例达到1.16%，2019年7月，上海实施强制垃圾分类，对垃圾的管理也在不断提醒人们生态的恶化，生态破坏已成为经济社会健康发展的阻力，故而对环境质量的研究是十分重要且必要的。

2 环境质量研究现状

全球不同国家地区学者均对环境质量有着不同程度的研究。在我国，2002年吴玉萍等人对北京市12种污染物和人均GDP进行了EKC曲线模拟，分析了北京市近年来环境治理的效果[1]；2017年宋锋华对我国省级单位2000—2014年的二氧化硫排放量做为代理指标，研究了与经济之间是否存在EKCS，得出环境效应显著但对不同地区影响不同的结论[2]；2019年刘莎、刘明以西北五省2000-2015年环境数据为原始数据，对其进行因子分析后选取最大程度上影响环境的指标，建立模型。认为应积极构建绿色金融体系，从而提高绿色产业投资回报率[3]。

在国外，从1995年“环境库兹涅茨曲线”被提出，在环境与经济问题中起到了十分重要的作用，环境污染与经济增长趋势的研究有了新的思路。2001年，学者Majid Ezzati对EKCS进行了深入研究，引入一类向量值微分方程来描述影响或受经济发展过程影响的社会经济和环境变量的演化[4]。

全球对于环境问题研究已久，各地区各时段情况也各有不同，及时结合新数据分析整理，正视环境污染负面影响，合理采取相应措施来减缓环境污染。

3 我国环境质量现状分析

本文环境质量现状分析的数据来源于中国统计局环境统计数据(1991～2014)工业三废排放量的整理，具体数据见附件1。主要通过工业三废排放量走势，从中分析我国现在环境污染情况。如图1所示，工业废水历年排放较为稳定，大部分在2100000万吨左右波动，2007年为最高峰，排放量达到2466000万吨，往后增长速度为负，有下降趋势；工业废气历年排放持续增长，2000年后增速加快，其中2011年增速最快较上年增长29.9%，2012年后增速下降，但仍为正；工业固体废物排放以2011年为转折点，前期持续上升，后期波动较小，趋于平稳，可能是国家发布了相关政策来进行管理[5]。

图1 1991-2014年工业三废排放量情况

总体来看，分别计算20世纪与21世纪年均增长率，由年均增长率定义，本文仅针对原始数据年份，公式为：

表1 分世纪工业三废排放量年均增长率情况

由表1可知我国21世纪三废排放量增长率均大于20世纪增长率，可见随国家经济科技的发展，环境污染愈发严重，急需改善生态环境，对环境进行治理，本文将通过对环境污染投资额与国内生产总值关系的研究侧面反映出国家对环境污染的重视程度。

4 环境污染投资和经济增长关系分析

4.1 数据选取及整理

鉴于我国环境污染投资额占国内生产总值的比例代表了国家对环境治理的投入力度，考虑数据可得性，本文选取了1988年至2017年的环境污染投资额及GDP值作为原始数据，数据来源于国家统计局及中国环境状况公报。具体数据见附件2，占比如图2所示：

图2 我国1988～2017年环境污染投资额占GDP比例

可知我国在1988-1999年环境污染投资占比不足1%，投资额少，从1996年起投资额占比增速明显加快，国家开始重视对环境污染的投入，2010年占比达到1.85%为最高，后呈现下降趋势。以发达国家环境治理经验来看，环境质量的改善需当环境污染投资占比达到2%～3%，很明显我国还远远不够，需进一步研究环境污染投资额与GDP之间的关系。

4.2 ADF检验

计量经济学模型分析[6]的前提为数据是平稳的，但生活中我们遇到的数据常常是非平稳的，此时进行传统因果关系分析一般没有意义，本文为建立环境污染投资额与GDP关系模型，先对两者原始序列进行单位根检验，通过以下模型来完成：

GDP与环境污染投资额均有持续上升趋势，为避免虚假回归的产生，引入作为趋势变量的时间，模型3检验结果整理后如表2：

表2 GDP及环境污染投资额的单位根检验结果

通过检验均显示有单位根，且时间变量前参数显著为零，为随机性趋势，将两者ADF检验值分别与其临界值比较可知，GDP及环境投资额的ADF值均大于临界值，其一阶差分的ADF值均小于临界值，认为序列平稳，记为一阶单整，两者同阶单整。差分平稳过程代表了一个时间序列长期稳定的变化过程，可消除随机性趋势，更适用于长期预测分析。

4.3 线性回归模型建立

从总体上考虑环境污染投资额与GDP关系，结合经济学意义，对两者原始序列分别命名为HJ、GDP，利用最小二乘法对两者进行线性回归，建立回归模型[6]：

HJ=C+β·GDP+μ

通过软件分析得到回归分析结果：

(-1.426)(27.806)

R2=0.965，F=773.16，D.W.=0.655

从回归结果来看，模型拟合较好，可决系数R2达到0.965，从截距项与斜率项的t检验值来看均大于t0.1(28)=1.313，由斜率项可知在1988年至2017年间，国内生产总值每增加1元，环境污染投资额增加0.0141元。

由于经济结构的变化往往对计量经济学模型结构发生变化，现对上述回归模型进行邹氏检验[6]，判断其参数是否稳定，来提高模型预测与分析功能，观察环境污染投资额序列，见图3，对数据中出现波动较大区域进行逐年检验。

图3 我国1988～2017年环境污染投资额

以1988-2017为总样本进行检验，针对2006年前后，得到相应的残差平方和，如下表3，邹氏检验是通过计算F统计量的值与临界值对比，其公式为：

表3 2006年前后F统计量

由表1可知，查F分布表可知在5%显著性水平下F(2，26)=3.37，2006年F检验值大于F临界值，此时样本1988—2005年时间段里，回归模型为：

(-4.52) (16.9)

R2=0.947，F=284.61，D.W.=0.275

样本2006—2017年时间段里，回归模型为：

(-1.426)(27.806)

R2=0.862，F=6249，D.W.=0.856

模型结构在2006年前后发生显著性变化，拒绝参数稳定的原假设。可以看出，2006年后，截距项明显增大，说明国家对环境污染投资基数增多，有一定的资金保障去处理环境污染，这与三废排放量增加，国家加强投入相呼应；斜率变小，警示在现下经济飞速发展时期，对环境的重视程度依旧需要加强，用经济增长带动对环境治理，加大处理力度。

5 结论

通过对全国三废排放量的描述性分析以及环境污染投资额与GDP线性关系相结合，对我国环境质量进行定量分析，通过分析得到：工业三废中废水排放情况一直较为稳定，废气排放量历年持续增长，工业固废排放增长速率得到控制，国家在21世纪相较于20世纪已加强对环境质量的重视与投入，但我国环境污染投资额占GDP比例较低，快速的经济发展不够合理带动环境治理，提出以下建议：

(1)对工业废气排放量加强控制

在对工业三废排放量的分析中看到在2011年后废水固废排放增长已经有所降低，增长趋势较为平缓，但是废气排放依旧很高，这与国家加快实现工业化，工厂车间越来越多有关，在工业发展的同时需合理处理其带来的污染。

(2)增加我国环境投资额占比

环境污染投资额占GDP近年最高达到1.85%，占比不理想，较发达国家仍有差距，对于我国经济发展所带来的环境负面影响，仍处于污染控制阶段，不足以达到改善环境的程度，建议提高占比加强污染治理。

(3)注意经济与环境协调发展

经济发展与环境治理关系不够密切，经济提升，环境质量管理投入应该有所加强，重视两者关系，强调生态保护，注重协调可持续发展。